第二单元　第六课时　细胞器之间的协调配合-2027年高考生物一轮复习课件（含讲义及答案）

这是一份第二单元　第六课时　细胞器之间的协调配合-2027年高考生物一轮复习课件（含讲义及答案），共100页。PPT课件主要包含了分泌蛋白的合成和运输，ONE，细胞的生物膜系统，TWO，课时精练，THREE等内容，欢迎下载使用。
举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。
考点一　分泌蛋白的合成和运输
考点二　细胞的生物膜系统
核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜
(1)附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成(2022·河北，2)
提示　附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体的分子组成相同，均主要由RNA和蛋白质组成。
(2)人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少(2020·江苏，3)
提示　人体未分化的细胞中内质网不发达，而胰腺外分泌细胞能产生消化酶，内质网较发达。
一、构建“分泌蛋白的合成和运输”的概念模型根据教材P51“分泌蛋白的合成和运输”的实验结果，请完善分泌蛋白合成、运输、分泌途径示意图，并用关键词(教材P52)描述各细胞结构在此过程中的作用。
二、从生命的信息观重新审视概念模型1.核糖体与内质网的联系胰岛素是由胰岛B细胞合成的。为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用，某科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构，在适宜条件下进行体外实验。已知游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的SRP识别并引导核糖体附着于内质网上，DP(SRP的受体)是存在于内质网膜上的蛋白质。
注：“＋”和“－”分别表示“存在”和“不存在”。
请根据实验结果回答以下问题：(1)SRP有什么功能？DP有什么功能？
提示　SRP识别并结合信号肽。DP与SRP识别并结合，从而将核糖体固定在内质网上。
(2)在完整的细胞中，信号肽在哪里被切除？
提示　进入内质网后被酶切除。
(3)“游离型”核糖体和“附着型”核糖体是两种不同的核糖体吗？
2.内质网与高尔基体的联系高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白质运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH的升高而减弱。请判断下列叙述是否正确。(1)胰岛素和抗体不属于该类蛋白(　　)(2)该类蛋白质运回内质网的过程消耗ATP(　　)(3)高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高(　　)(4)RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加(　　)
3.高尔基体与溶酶体的联系经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。请判断下列叙述是否正确。
(1)M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性(　　)
提示　S酶仅在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，正确；
(2)附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成(　　)
提示　据题干信息可知，溶酶体酶是经内质网加工后再进入高尔基体转化而来的，由此推测附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成，正确；
(3)S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累(　　)
提示　S酶功能丧失，影响溶酶体酶的合成，从而影响衰老和损伤的细胞器的分解，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，正确；
(4)M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内(　　)
提示　若M6P受体基因缺陷，则不能发生识别过程，带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜，错误。
三、分析各种膜面积的变化1.人体进食后，血液中的葡萄糖含量升高。葡萄糖可作为信号分子作用于胰岛细胞，促进胰岛素的分泌，据此判断胰岛素的分泌会导致高尔基体膜面积发生什么改变？
提示　胰岛素的合成和分泌过程中存在内质网膜形成的囊泡与高尔基体膜融合，也存在高尔基体膜形成的囊泡与高尔基体膜脱离的过程，因此高尔基体的膜面积基本不变。
2.如图所示，胰岛细胞不断有囊泡融合到细胞膜上，细胞膜的面积暂时会增加，但总体上仍能保持相对稳定，请据图尝试做出解释。
提示　该细胞的细胞膜与内质网膜直接相连，细胞膜可以转化为内质网膜。
考向一　细胞器之间的协调配合1.(2024·黑吉辽，12)如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程，其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性， 与膜蛋白无关B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，可通过囊泡呈递到细胞表面
受体介导的囊泡运输(1)与囊泡运输有关的问题归纳
(2)囊泡运输与信息交流囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或细胞膜，主要是因为靶细胞器或细胞膜具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。
2.(2025·陕晋宁青，14)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多地参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解B.合成新的分子伴侣蛋白所需能量全部由线粒体提供C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
考向二　生物膜系统及其功能3.(2023·海南，3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
下列有关叙述错误的是A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最 简单
4.(2024·安徽，1)真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是A.液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子B.水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞C.根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建D.[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
一、基础排查1.判断下列关于分泌蛋白合成和运输过程的叙述(1)消化酶、抗体和胰岛素都是分泌蛋白(　　)(2)科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养来研究该过程(　　)(3)囊泡与特定部位的膜融合，可以实现膜成分的更新(　　)(4)参与该过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(　　)(5)核糖体无膜结构，是合成和加工蛋白质的场所(　　)
提示　核糖体无膜结构，是合成蛋白质的场所，但不能加工蛋白质。
(6)乳汁蛋白最初可以在游离的核糖体或附着在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链(　　)
提示　乳汁蛋白最初在游离的核糖体中合成一段肽链，然后该肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程。
(7)核糖体合成的多肽链通过囊泡运输到内质网中进行加工(　　)
提示　核糖体不具有膜结构，不能产生囊泡。
(8)该过程中，内质网膜的面积增加，高尔基体膜的面积先减少后增加(　　)
提示　分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网膜的面积减少，高尔基体膜的面积先增加后减少。
(9)降低细胞呼吸速率，会影响乳汁蛋白的合成、加工和运输过程(　　)(10)内质网上形成的囊泡运输到高尔基体并融合，所以内质网膜与高尔基体膜的组成成分完全相同(　　)
提示　内质网膜与高尔基体膜的组成成分相似，但不完全相同。
(2)原核细胞既有生物膜，也有生物膜系统(　　)
2.判断下列关于生物膜系统的叙述(1)生物膜系统就是指细胞膜、各种细胞器膜和核膜(　　)
提示　原核细胞只有细胞膜这种生物膜，没有生物膜系统。
提示　生物膜系统还包括细胞内的其他生物膜，如囊泡膜、类囊体薄膜。
(3)组成生物膜系统的各种生物膜在结构和成分上很相似，结构和功能上也密切联系(　　)(4)生物膜使细胞具有相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起决定性作用(　　)
(5)生物膜增大细胞内的膜面积，为细胞内多种酶提供附着位点(　　)(6)生物膜将细胞分成若干小室，使各种化学反应高效、有序地进行(　　)
二、要语必背1.(必修1P52)分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
2.(必修1P52)生物膜系统：由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。3.(必修1P52)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。
精练高频考点提升关键能力
(1)动物　核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、线粒体　(2)回收偶尔(错误)分泌到细胞外的磷酸化的溶酶体酶　(3)分泌蛋白　作为M6P受体识别的信号，只有被磷酸化的溶酶体酶才会形成前溶酶体　(4)大于
(1)粗面内质网(或内质网)　高尔基体(2)①对硝基苯磷酸二钠的消耗速率(或产物的生成速率)　向反应液中加入适量的缓冲液　②先上升后下降　敏感型　③分泌增加的P酶是新合成的还是储存在囊泡中的　积累在囊泡中的P酶分泌到细胞外(由囊泡分泌的P酶增加)
一、选择题1.(2021·海南，2)分泌蛋白在细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
2.(2022·广东，9)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
3.科学家研究家兔唾液腺细胞合成分泌唾液淀粉酶的过程时，进行了如下实验：①取唾液腺组织置于含3H标记亮氨酸的37 ℃培养液中培养3 min；②转入不含3H标记亮氨酸的基本培养液，继续培养10 min、20 min、40 min；③破碎细胞，分离粗面内质网、高尔基体、分泌颗粒，检测各结构的放射性(结果如表所示)。
下列叙述错误的是A.实验中追踪唾液淀粉酶的合成与运输路径时采用了同位素标记法B.步骤①中培养时间不宜过长，否则会导致难以区分各结构放射性先后 变化C.40 min时分泌颗粒放射性最高，由此可推测高尔基体与内质网的膜面 积变化关系D.放射性变化趋势能体现唾液淀粉酶的运输路径：粗面内质网→高尔基 体→分泌颗粒
4.(2024·浙江1月选考，12)浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是A.SRP与信号肽的识别与结合具有特异性B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
5.(2026·安徽名校联考)某些蛋白质经内质网加工后，通过囊泡运向高尔基体。外界环境胁迫会导致未折叠或错误折叠的蛋白质在内质网中积累，从而引起内质网胁迫。植物可通过调控内质网胁迫响应基因GAAP4的表达来避免内质网胁迫导致的细胞凋亡。下列叙述正确的是A.内质网、囊泡、线粒体和高尔基体构成了植物细胞的生物膜系统B.内质网通过囊泡与高尔基体和核糖体进行联系，且与细胞骨架有关C.葡萄糖在线粒体基质中氧化分解过程中释放的能量可直接驱动囊泡的运输D.GAAP4基因可能通过促进未折叠或错误折叠蛋白质的降解来缓解细胞凋亡
6.(2024·山东，3)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性
7.(2021·湖北，1)在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是A.葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解D.叶绿体的类囊体薄膜上分布着光合色素和蛋白质
8.(2025·武汉一模)细胞可通过产生外泌体进行细胞间的物质交换和信息交流，外泌体产生的过程如图所示。下列叙述错误的是A.结构①通过细胞膜内陷产生B.结构②内部的小囊泡由膜融合形成C.结构③降解后的物质可被细胞再利用D.外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异
9.(2025·德阳三模)蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运：在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后，信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运：在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析正确的是A.可利用放射性同位素3H标记亮氨酸的羧基确定某种蛋白质的转运途径B.蛋白质分选需由细胞质提供信息分子调控，与细胞核无关C.生长素、胰岛素、性激素的合成和运输途径是共翻译转运D.细胞内蛋白质的合成都起始于游离核糖体
10.(2025·攀枝花三模)SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。在高尔基体中SREBP前体经酶切后，产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦脂醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列叙述正确的是A.白桦脂醇可升高人体血液中胆固醇的含量B.SREBP前体从内质网转运到高尔基体由囊泡运输C.S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内转录D.胆固醇易溶于水，在人体内参与血液中脂质的运输
11.(2026·漯河期末)线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程。MEx常作为线粒体受损的重要指标。为研究K基因在MEx中的作用，用红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，操作及结果如图所示。下列叙述错误的是A.MEx过程体现了生物膜具有流动性B.MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关C.迁移体清除受损线粒体与溶酶体清除受损 线粒体的机理相同D.K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”
12.(2025·信阳二模)正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号序列，没有进入内质网的蛋白质不含信号序列。科研小组除去内质网蛋白的信号序列后，将信号序列和细胞质基质蛋白重组，重组前和重组后蛋白质在细胞中
的分布如图所示。研究发现，核糖体合成的分泌蛋白有信号序列，而从内质网输出的蛋白质不含信号序列。葡萄糖激酶在葡萄糖转化为丙酮酸的过程中具有重要的催化功能，在核糖体上合成的葡萄糖激酶没有信号序列。
下列叙述错误的是A.该实验说明信号序列对所引导的蛋白质没 有特异性B.分泌蛋白的信号序列可能在内质网中被剪 切掉了
C.胃蛋白酶的前期合成，即在核糖体上合成的蛋白没有信号序列D.细胞中葡萄糖激酶分布的场所是细胞质基质
13.(2025·开封三模)研究发现，细胞可以通过回收机制使细胞器的驻留蛋白返回到正常驻留部位。BiP是一种内质网驻留蛋白，参与蛋白质的组装、折叠、修饰以及对错误折叠蛋白的降解，BiP通常携带KDEL序列(内质网滞
留信号序列)。当BiP蛋白意外经COP Ⅱ膜泡运输进入高尔基体，高尔基体上的KDEL受体会与BiP蛋白的KDEL序列识别并结合，然后通过COP Ⅰ膜泡将这些逃逸的BiP蛋白逆向运回内质网，这一过程受内质网、高尔基体内部pH高低的影响。
下列叙述错误的是A.内质网驻留蛋白BiP的合成、运输需要核糖 体、内质网、高尔基体的参与B.内质网、高尔基体、COP Ⅰ膜泡和COP Ⅱ 膜泡的膜都有KDEL受体
C.高尔基体内的低pH环境有利于KDEL序列与KDEL受体结合D.若BiP缺乏KDEL序列，将导致其在内质网含量降低而影响其对蛋白质 的加工作用
二、非选择题14.(2025·绵阳三诊)溶酶体的形成过程复杂，需要多种结构参与。在内质网的核糖体上合成溶酶体酶前体，经内质网加工后进入高尔基体cis膜囊，在其中磷酸化后形成甘
露糖-6-磷酸(M6P)，转移至高尔基体TGN膜，该膜上存在M6P的受体；正常情况下，TGN膜上M6P的受体与M6P结合后包裹进入膜内，继而通过运输小泡，经过一系列过程形成前溶酶体以及溶酶体；在前溶酶体的酸性环境中，M6P受体与M6P分离，并返回高尔基体。其部分过程如图所示。回答下列问题：
(1)溶酶体是一种单层膜的细胞器，主要存在于______(填“植物”或“动物”)细胞中，其合成过程中需要_________________________________________(答出3点即可)等多种结构参与。
(2)M6P受体还有少量存在于细胞膜上，其意义是_______________________________________________。
高尔基体、囊泡、线粒体
细胞外的磷酸化的溶酶体酶
回收偶尔(错误)分泌到
(3)由图可知，高尔基体产生囊泡的一侧膜上主要加工__________；另一侧存在M6P受体蛋白，接收来自cis膜囊磷酸化的溶酶体酶。高尔基体cis膜囊对溶酶体酶磷酸化的意义是_____________________________
___________________________________。
被磷酸化的溶酶体酶才会形成前溶酶体
作为M6P受体识别的信号，只有
(4)与前溶酶体相比，高尔基体的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)前溶酶体。
15.为寻找调控蛋白质分泌的相关途径，科研人员以酸性磷酸酶(P酶)为指标，筛选酵母蛋白质分泌突变株并进行研究。回答下列问题：(1)酵母菌合成分泌蛋白的过程中，初步合成的肽链与核糖体一起转移到___________________上继续合成和加工，通过囊泡运输转移到________中进一步修饰加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合后分泌到细胞外。
粗面内质网(或内质网)
(2)无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，胞外P酶的量与其活性呈正相关。科研人员用化学诱变剂处理野生型酵母菌，筛选出蛋白质分泌异常的突变株sec1，将野生型菌株和sec1置于无磷酸盐培养液中，检测胞外P酶的活性，结果如图所示。
①向反应体系中加入等量的对硝基苯磷酸二钠作为底物，可通过检测_____________________________________________来计算P酶的活性。为减少反应液pH变化造成的影响，解决措施是__________________________。
硝基苯磷酸二钠的消耗速率(或产物的生成速率)
向反应液中加入适量的缓冲液
②转入37 ℃条件下培养后，sec1胞外P酶活性的变化趋势是____________，表现出分泌缺陷特征，表明sec1是一种温度_______(填“敏感型”或“不敏感型”)突变株。
③转入37 ℃条件下培养1 h，与野生型相比，sec1中积累的由高尔基体形成的囊泡明显增多。将sec1转回24 ℃条件下培养并加入蛋白合成抑制剂后，胞外P酶的活性增强。该步骤的目的是探究________________________
___________________。sec1胞外P酶活性增强的合理解释是_____________________________________________________。
分泌增加的P酶是新合成的
泡中的P酶分泌到细胞外(由囊泡分泌的P酶增加)